JP2008524787A - High-intensity discharge ballast - Google Patents

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Abstract

電流を負荷に供給する方法および装置であって、この装置は、オンに切り換えられると、電力を負荷に供給するようになっている、少なくとも1つのスイッチング素子を含む完全または半ブリッジスイッチング回路と、ほぼゼロの電圧がスイッチング素子の両端子間に加えられるときにだけ、スイッチング素子の状態を切り換える手段とを含んでいる。
【選択図】 図5
A method and apparatus for supplying current to a load, the apparatus comprising a full or half-bridge switching circuit including at least one switching element adapted to supply power to the load when switched on; Means for switching the state of the switching element only when a substantially zero voltage is applied across the terminals of the switching element.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、所望の電圧電流特性に応じて、電力を、電力会社から負荷に供給する電力制御装置に関する。詳細には、本発明は、限定する訳ではないが、電流を小さい電力損失でランプ安定器を経由して、高輝度放電ランプに供給する方法および装置に関する。   The present invention relates to a power control apparatus that supplies power from an electric power company to a load according to desired voltage-current characteristics. In particular, but not exclusively, the present invention relates to a method and apparatus for supplying current to a high intensity discharge lamp via a lamp ballast with low power loss.

電力を負荷に供給する場合に、多くの知られた状況がある。このような状況では、負荷に供給される電力は、その負荷の閾値を満たすが、超えないように正確に制御されなければならない。負荷の一例はランプであり、その一種は、高輝度放電ランプである。   There are many known situations when supplying power to a load. In such situations, the power supplied to the load must be accurately controlled to meet, but not exceed, the load threshold. An example of the load is a lamp, and one type is a high-intensity discharge lamp.

高輝度放電(HID)ランプは、多年にわたり市販されており、密封された、通常二重の容器で構成され、この容器内で、プラズマ放電が起こる。この放電は、放電容器内の気体の組成に応じて、種々の波長で光を放出する気体をイオン化する。   High intensity discharge (HID) lamps have been commercially available for many years and consist of a sealed, usually double vessel in which a plasma discharge occurs. This discharge ionizes the gas that emits light at various wavelengths, depending on the composition of the gas in the discharge vessel.

最長耐用期間を得るために、高効率エネルギー変換および安全動作は、始動時および動作中の両方で、ランプ動作状態を厳密に制御することを必要とする。始動段階で、最高で数キロボルトまでの最初の高電圧を、放電を始動するために、ランプの両端子間に加えなければならない。そのとき、ランプに加えられる電力および電流は、ランプが通常の高温動作状態に達するまで、厳密に制御されなければならない。ランプの動作が、始動モードから通常の動作段階へ変わると、ランプの両端子間電圧、およびランプのインピーダンスの両方は著しく変化する。ランプを動作させるために用いるどんな安定器も、これを考慮しなければならない。   To obtain the longest service life, high efficiency energy conversion and safe operation requires tight control of the lamp operating conditions both at start-up and during operation. In the starting phase, an initial high voltage up to a few kilovolts must be applied across the lamp terminals in order to start the discharge. The power and current applied to the lamp must then be tightly controlled until the lamp reaches normal high temperature operating conditions. When the lamp operation changes from the starting mode to the normal operating stage, both the voltage across the lamp and the impedance of the lamp change significantly. Any ballast used to operate the lamp must take this into account.

初期の受動的な安定器は、図1に示すように、ランプに入る電流を、おおざっぱに制限する、電源と直列であるインダクタで構成されていた。動作中、かつ耐用期間にわたるランプ特性の変化がランプ電流に及ぼす影響が小さいように、インダクタL1のインピーダンスは、高効率ランプのインピーダンスと比較して、大きいように選択される。コンデンサC1は、インダクタが電流を90度遅れさせるとき、力率(PF)を1に近づけるために、入力側に必要である。その上、イグナイタ回路I1は、高電圧を供給してランプを初めに点灯させるために必要である。
米国特許第4725762号公報
Early passive ballasts consisted of an inductor in series with the power supply, roughly limiting the current entering the lamp, as shown in FIG. The impedance of inductor L1 is selected to be large compared to the impedance of the high efficiency lamp so that the change in lamp characteristics during operation and over the lifetime has a small effect on the lamp current. The capacitor C1 is necessary on the input side in order to bring the power factor (PF) close to 1 when the inductor delays the current by 90 degrees. In addition, the igniter circuit I1 is necessary to supply the high voltage and light the lamp first.
U.S. Pat. No. 4,725,762

L1、C1、およびI1の大きいサイズ、L1の損失、ならびに動作電圧範囲、および安定器の耐用期間にわたって、良好なPFを維持するという問題に起因して、業界は、能動的な電子回路による解決策へ動いた。最新の電子回路による解決策については、例えばオットー・ジャグシッツ(Otto Jagschitz)による特許文献1によって知ることができる。これを図2に示す。   Due to the large size of L1, C1, and I1, the loss of L1, and the problem of maintaining good PF over the operating voltage range and lifetime of the ballast, the industry has solved with active electronic circuitry I moved to a plan. The latest electronic circuit solution can be found, for example, in Patent Document 1 by Otto Jagschitz. This is shown in FIG.

ここでは、完全なブリッジが、2つの目的のために用いられ、ランプを点灯させる高周波共振電圧と、動作状態中に低周波の制御される電流とを発生する。   Here, a complete bridge is used for two purposes, generating a high frequency resonant voltage to light the lamp and a low frequency controlled current during the operating state.

通常動作時、Q3がオンであるとき、Q4はオフであり、逆もまた同様であるように、Q3およびQ4は、適切な低周波でオンオフされる。Q3がオンである場合には、Q1は常にオフであり、同様に、Q4がオンである場合には、Q2は常にオフである。Q3がオンであるとすれば、Q2はQ3およびQ4よりも高い周波数で、交互にオンオフ(パルス幅変調PWM)されて、負荷を通る電流を制御する。Q2がオンになる前は、L1を流れる電流はすべてD1を流れるので、D2の陰極電圧がゼロに低下する前に、Q2はこの電流を整流する必要がある。   During normal operation, when Q3 is on, Q4 is off, and vice versa, Q3 and Q4 are turned on and off at the appropriate low frequency. When Q3 is on, Q1 is always off, and similarly, when Q4 is on, Q2 is always off. If Q3 is on, Q2 is alternately turned on and off (pulse width modulated PWM) at a higher frequency than Q3 and Q4 to control the current through the load. Before Q2 turns on, all the current through L1 flows through D1, so Q2 needs to rectify this current before the cathode voltage at D2 drops to zero.

Q2がオンになるシーケンスを、図3の波形に示す。時間Т0で、電流はL1およびD1を流れており、全電圧はQ2の両端子間に現れる。時間Т1で、Q2はオンになり始め、時間Т2でQ2の電流がL1の電流に等しくなるまで、Q2の電流は上昇する。Q2の電流は、D1が逆方向に導通するとき上昇し続け、それは回復し始め、Т3でピークに達する。時間Т4までに、D1は完全に回復し、その電流はゼロに低下し、Q2の両端子間電圧は、低い値に低下する。時間Т1〜Т3の間の波形から明らかになるように、Q2を通って電流が流れ、全高電圧がその両端子間に加えられ、従って、それがオンになるとき、大きなエネルギーを消費する。この時間内に流れるピーク電流は、L1の電流とD1のピーク逆回復電流の合計である。   The sequence in which Q2 is turned on is shown in the waveform of FIG. At time Т0, current is flowing through L1 and D1, and the total voltage appears across both terminals of Q2. At time Т1, Q2 begins to turn on, and at time Т2, the current of Q2 rises until the current of Q2 becomes equal to the current of L1. The current in Q2 continues to rise when D1 conducts in the opposite direction, it begins to recover and reaches a peak at Т3. By time Т4, D1 has fully recovered, its current has dropped to zero, and the voltage across Q2 has dropped to a low value. As can be seen from the waveform between time Т1 and Т3, current flows through Q2 and a full high voltage is applied across its terminals, thus consuming a large amount of energy when it is turned on. The peak current flowing during this time is the sum of the current of L1 and the peak reverse recovery current of D1.

図4を参照すると、時間Т6でQ2はオフになり始め、電流が減少すると同時に、その両端子間電圧は全電源電圧まで上昇し、L1の電流とQ2の電流との差の電流はD1を流れる。時間Т7でQ2がオフになるまで、Q2の電流は低下し続け、かつD1の電流は上昇し続け、D1はL1の全電流を導通させている。波形から、時間Т6〜Т7の間で、Q2の両端子間に全電源電圧が加えられ、電流がそれを通って流れ、従って大きなエネルギーが消費されることが分かる。   Referring to FIG. 4, at time Т6, Q2 starts to turn off and the current decreases. At the same time, the voltage between both terminals rises to the total power supply voltage, and the difference current between the current of L1 and the current of Q2 becomes D1. Flowing. Until Q2 is turned off at time Т7, the current of Q2 continues to decrease and the current of D1 continues to increase, and D1 conducts the entire current of L1. From the waveform, it can be seen that, between times Т6 and Т7, the full supply voltage is applied across both terminals of Q2, current flows through it, and thus a large amount of energy is consumed.

類似の状況は、Q4がオンであり、かつQ1が、D2のダイオード電流でオンオフしているときに起きる。このスイッチング方法は、ハードスイッチングと呼ばれる。   A similar situation occurs when Q4 is on and Q1 is on and off with the diode current of D2. This switching method is called hard switching.

ブリッジは、適切な安定した高電圧レールを与える、多くの周知の電子pfc段のいずれかから給電される。   The bridge is powered from any of a number of well known electronic pfc stages that provide a suitable stable high voltage rail.

先行技術には、不十分である3つの主な問題がある。
1)完全なブリッジスイッチのハードスイッチングは、上で述べたように電力損失の増大を引き起こす。
2)ハードスイッチングは、安定器内でフィルターに通すことによって抑圧する必要がある電磁妨害(EMI)の発生を引き起こす。
3)ランプの電流リップルは、L1およびC1によって形成される単一段フィルターに起因して甚大である。
There are three main problems with the prior art that are insufficient.
1) Hard switching of a complete bridge switch causes an increase in power loss as described above.
2) Hard switching causes the occurrence of electromagnetic interference (EMI) that needs to be suppressed by passing through a filter in the ballast.
3) The lamp current ripple is significant due to the single stage filter formed by L1 and C1.

上述の問題を、少なくともある程度緩和することが、本発明の目的である。   It is an object of the present invention to alleviate at least some of the above problems.

負荷電流が所要閾値に合うが、所定閾値を超えないように、負荷に加えられる電流を制御する回路の形をした装置を提供することが、本発明の実施形態の目的である。   It is an object of an embodiment of the present invention to provide an apparatus in the form of a circuit that controls the current applied to a load so that the load current meets a required threshold but does not exceed a predetermined threshold.

ランプ安定器と、ゼロまたは最小電圧がスイッチング素子の両端子間に加えられる時にだけ、スイッチング素子のスイッチング状態が切り換えられるランプ安定器を動作させる方法を提供することが、本発明の実施形態の目的である。これにより、電力損失は相当に低減される。   It is an object of an embodiment of the present invention to provide a lamp ballast and a method for operating a lamp ballast in which the switching state of the switching element is switched only when zero or a minimum voltage is applied across both terminals of the switching element. It is. Thereby, the power loss is considerably reduced.

本発明の第1態様によれば、
オンに切り換えられると電力を負荷に供給する、少なくとも1つのスイッチング素子を含む完全/半ブリッジスイッチング回路と、
ほぼゼロの電圧が前記スイッチング素子の両端子間に加えられる時にだけ、前記スイッチング素子の状態を切り換える手段
とを備える、電流を負荷に供給する電力制御装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention,
A full / half-bridge switching circuit including at least one switching element that supplies power to the load when switched on;
There is provided a power control apparatus for supplying current to a load, comprising means for switching the state of the switching element only when a substantially zero voltage is applied across the terminals of the switching element.

本発明の第2態様によれば、
通常動作モードで、完全/半ブリッジスイッチング回路を含む電力制御装置を経由して、低周波の制御される電流を前記負荷に供給する段階と、
ほぼゼロの電圧がスイッチング素子に加えられる時にだけ、前記完全/半ブリッジスイッチング回路の少なくとも1つのスイッチング素子の状態を切り換える段階
とを含む、電流を負荷に供給する方法が提供される。
According to a second aspect of the invention,
Supplying a low-frequency controlled current to the load via a power controller including a full / half-bridge switching circuit in a normal operating mode;
A method of supplying current to a load is provided that includes switching a state of at least one switching element of the full / half-bridge switching circuit only when a substantially zero voltage is applied to the switching element.

本発明の実施形態は、消費電力が先行技術の安定器と比較して低減されるように、ランプ安定回路のスイッチング素子がゼロ電圧状態の時だけ、切り換えられるという利点を有する。   Embodiments of the present invention have the advantage that the switching elements of the lamp stabilization circuit are switched only when in a zero voltage state so that power consumption is reduced compared to prior art ballasts.

次に本発明の実施形態を、単なる例示の目的で、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the invention will now be described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings.

本発明は、1つの完全ブリッジ電力変換段に対する共振点灯機能を保持し、電力損失、ランプのリップル電流、EMIを低減させ、かつ効率を改善する一方で、電流源の機能を、ゼロ電圧スイッチング(ZVS)と組み合せるようになっている。   The present invention retains the resonant lighting function for one full-bridge power conversion stage, reduces power loss, lamp ripple current, EMI, and improves efficiency while reducing the function of the current source to zero voltage switching ( ZVS).

特定の実施形態を、ランプ安定器に関して説明するが、本発明の実施形態は、さまざまな種類の負荷に使用される電力制御に広く適用できる。   Although specific embodiments will be described with respect to lamp ballasts, embodiments of the present invention are widely applicable to power control used for various types of loads.

スイッチQ1〜4は、バイポーラデバイスとして示されているが、MOSFETまたはその他の種類の電子スイッチでも構わない。ダイオードD1およびコンデンサC3は、スイッチQ1の一部であるか、または別個である。C3がスイッチング素子の一部である場合には、それは、並列の付加的な容量によって増大する。Q2、D2、C4、およびQ3、Q4、およびD3、D4でも同様である。   Switches Q1-4 are shown as bipolar devices, but may be MOSFETs or other types of electronic switches. Diode D1 and capacitor C3 are part of switch Q1 or are separate. If C3 is part of the switching element, it is increased by the additional capacitance in parallel. The same applies to Q2, D2, C4, and Q3, Q4, and D3, D4.

図5を参照すると、通常動作時、Q3およびQ4は、低周波で交互にオンにされる。Q3がオンであるとき、Q4はオフであり、逆もまた同様である。Q3がオンにされる時に、Q2は、ランプの電流をほぼ一定に維持するように、ZVSを用いてパルス幅変調(PWM)によってオンオフされる。Q3がこのモードでオンである間中、ずっとQ1はオフにされる。C2の値は、Q2がオンまたはオフになるのに要する時間中に、C2の電圧が実質的に変化しないように設定される。ZVS作用について、図6および図7の波形を参照して、次に説明する。   Referring to FIG. 5, during normal operation, Q3 and Q4 are turned on alternately at low frequencies. When Q3 is on, Q4 is off and vice versa. When Q3 is turned on, Q2 is turned on and off by pulse width modulation (PWM) using ZVS so as to keep the lamp current substantially constant. Q1 is turned off all the time that Q3 is on in this mode. The value of C2 is set so that the voltage of C2 does not change substantially during the time it takes for Q2 to turn on or off. The ZVS action will be described next with reference to the waveforms in FIGS.

Q2がオフになる場合は、図6の時間Т0で、Q3およびQ2はオンであり、Q2およびL2の電流は既に上昇したと仮定する。それが、コントローラによって決定された設定値に達すると、Q2は、時間Т1でオフにされ、L2の電流が、C3およびC4の結合容量を充電するにつれて、Q2の両端子間電圧は上昇し始める。C3およびC4の結合値は、Q2の両端子間電圧の上昇速度を制限する。電圧が電源レールに達すると、D1は導通する。そこでL2は、その蓄積エネルギーをC2に放電し、L2の電流がゼロに達する(この時点で、D1は導通を停止する)まで、電流はD1を通って流れる。   If Q2 is off, assume that at time Т0 in FIG. 6, Q3 and Q2 are on and the currents in Q2 and L2 have already increased. When it reaches the set value determined by the controller, Q2 is turned off at time Т1, and the voltage across Q2 begins to rise as the current in L2 charges the combined capacitance of C3 and C4. . The combined value of C3 and C4 limits the rate of increase of the voltage between both terminals of Q2. When the voltage reaches the power rail, D1 conducts. So L2 discharges its stored energy to C2, and the current flows through D1 until the current in L2 reaches zero (at which point D1 stops conducting).

図7を参照すると、D1が回復する時間Т3でL2の電流は逆転し、それはC3およびC4の結合容量と共に共振リングを形成し、D2が導通する時間Т4でQ2の両端子間電圧がゼロに達するまで、Q2の両端子間電圧は低下する。次に、コントローラはQ2を再びオンに切り換え、Q3がオンである限り、サイクルは繰り返す。   Referring to FIG. 7, the current of L2 reverses at time Т3 when D1 recovers, which forms a resonant ring with the coupling capacitance of C3 and C4, and the voltage across Q2 becomes zero at time Т4 when D2 conducts. Until it reaches, the voltage between both terminals of Q2 decreases. The controller then switches Q2 back on and the cycle repeats as long as Q3 is on.

Q3がオフになり、かつQ4がオンになると、Q1は、Q2の場合と同じようにオンオフされ、Q4がオンである間中、ずっとQ2はオフにされる。このようにして、Q1およびQ2はオンオフされ、それらの両端子間の電圧は、ほぼゼロであり、従って、スイッチング損失は最小となる。スイッチの両端子間電圧が変化する速度は、C3、C4、およびL2によって決定される。従って、EMIまたは電力損失については、これらの値を変えることにより最適化され得る。   When Q3 is turned off and Q4 is turned on, Q1 is turned on and off in the same way as Q2, and Q2 is turned off all the time that Q4 is on. In this way, Q1 and Q2 are turned on and off, and the voltage between their terminals is approximately zero, thus minimizing switching losses. The rate at which the voltage across the switch changes is determined by C3, C4, and L2. Therefore, EMI or power loss can be optimized by changing these values.

図5の回路は、従来技術に対し、追加のLCフィルタ段を有し、従って、ランプの電流リップルを減らし、過剰な電流リップルに起因する音響アーク共鳴の可能性を減らす。   The circuit of FIG. 5 has an additional LC filter stage relative to the prior art, thus reducing lamp current ripple and reducing the possibility of acoustic arc resonance due to excessive current ripple.

ランプの始動および点灯時、Q1およびQ2は、L1/C1を共振させ、ランプの両端子間に、必要な高電圧を発生させて、それを点灯させるために、高周波で交互に駆動される。   When the lamp is started and lit, Q1 and Q2 are driven alternately at high frequency to resonate L1 / C1 and generate the required high voltage across both terminals of the lamp to light it.

あるいは、Q3およびQ4は、それだけで、あるいはQ1およびQ2と連動して高周波で駆動されて、L1/C1を共振させ、高電圧を発生させてランプを始動する。   Alternatively, Q3 and Q4 alone or in conjunction with Q1 and Q2 are driven at high frequency to resonate L1 / C1 and generate a high voltage to start the lamp.

ランプ放電の開始後、Q1およびQ2の動作は、前述の通常動作状態に進んで、ランプ電流を制御する。   After the start of the lamp discharge, the operations of Q1 and Q2 proceed to the normal operation state described above to control the lamp current.

以上、本発明の実施形態を説明したが、それによると、スイッチがオンであろうとオフであろうと、状態は、スイッチング素子の両端子間電圧がほぼゼロであるか、またはかなり低減した時点でだけ変化する。このようにして、デバイスによって消費される電力は制御される。   As described above, the embodiment of the present invention has been described. According to this, regardless of whether the switch is on or off, the state is determined when the voltage between both terminals of the switching element is almost zero or considerably reduced. Only changes. In this way, the power consumed by the device is controlled.

上に説明した本発明の実施形態は、ほんの例示であって、その変更態様は、本発明の範囲から逸脱せずに行うことができる。特に本発明の実施形態は、半ブリッジ構成とともに適用することができる。   The embodiments of the present invention described above are exemplary only, and modifications may be made without departing from the scope of the invention. In particular, embodiments of the present invention can be applied with a half-bridge configuration.

先行技術における安定器を示す。1 shows a ballast in the prior art. 別の先行技術の安定器を示す。Figure 2 shows another prior art ballast. 先行技術の回路の部品の応答を示す。Figure 3 shows the response of a part of a prior art circuit. 先行技術の回路の部品の応答を示す。Figure 3 shows the response of a part of a prior art circuit. 本発明の実施形態によるランプ安定器を示す。2 shows a lamp ballast according to an embodiment of the present invention. 他のパラメータのタイミングおよび展開を示す。The timing and development of other parameters are shown. 図5の回路のいくつかのパラメータの展開を示す。Fig. 6 shows the development of some parameters of the circuit of Fig. 5;

符号の説明Explanation of symbols

C1〜C4 コンデンサ
D1〜D4 ダイオード
I1 イグナイタ回路
L1、L2 インダクタ
Q1〜Q4 トランジスタ
Т0〜Т7 時間
C1-C4 capacitor D1-D4 diode I1 igniter circuit L1, L2 inductor Q1-Q4 transistor Т0-Т7 time

Claims (25)

電流を負荷に供給する電力制御装置であって、
オンに切り換えられると電力を負荷に供給する、少なくとも1つのスイッチング素子を含む完全/半ブリッジスイッチング回路と、
ほぼゼロの電圧が前記スイッチング素子の両端子間に加えられるときにだけ、前記スイッチング素子の状態を切り換える手段
とを備える電力制御装置。
A power control device for supplying current to a load,
A full / half-bridge switching circuit including at least one switching element that supplies power to the load when switched on;
Means for switching the state of the switching element only when a substantially zero voltage is applied across the terminals of the switching element.
電力制御装置はランプ安定器を備え、負荷はランプを備え、完全/半ブリッジスイッチング回路は完全ブリッジスイッチング回路を備えている請求項1に記載の電力制御装置。   The power controller of claim 1, wherein the power controller comprises a lamp ballast, the load comprises a lamp, and the full / half bridge switching circuit comprises a full bridge switching circuit. 完全ブリッジスイッチング回路は、斜めに対向する2対のスイッチング素子を備え、各対の第1スイッチング素子は、少なくとも1つのスイッチング素子を備え、前記対の残りのスイッチング素子がオンであるときに、オンオフの切り換えを繰り返し、前記残りのスイッチング素子がオフであるときに、オフのままであるように構成されている請求項2に記載の電力制御装置。   The full bridge switching circuit comprises two pairs of diagonally opposed switching elements, each pair of first switching elements comprising at least one switching element, and when the remaining switching elements of the pair are on, the on-off The power control device according to claim 2, wherein the power control device is configured to remain off when the remaining switching elements are off. 2つの残りのスイッチング素子が、高電源と低電源との間に直列に接続されている請求項3に記載の電力制御装置。   The power control apparatus according to claim 3, wherein the two remaining switching elements are connected in series between a high power source and a low power source. ランプが、第1ランプ端子を経由して、残りのスイッチング素子の間の接続点に接続されている請求項4に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 4, wherein the lamp is connected to a connection point between the remaining switching elements via the first lamp terminal. 2つの第1スイッチング素子が、高電源と低電源との間に直列に接続されている請求項3に記載の電力制御装置。   The power control apparatus according to claim 3, wherein the two first switching elements are connected in series between a high power source and a low power source. 2つの第1スイッチング素子の間の接続点が、第1および第2の誘導素子を経由して、第2ランプ端子に接続されている請求項6に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 6, wherein a connection point between the two first switching elements is connected to the second lamp terminal via the first and second inductive elements. 第1誘導素子と第2誘導素子との間の接続点と低電源との間に接続されるコンデンサを、さらに備える請求項7に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 7, further comprising a capacitor connected between a connection point between the first inductive element and the second inductive element and the low power source. 第1ランプ端子と第2ランプ端子との間のランプと並列に接続され、ランプを始動モード中に点灯させるために、前記第2ランプ端子に接続される第1誘導素子とともに共振回路を設けるために配置されているコンデンサをさらに備える請求項2〜8のいずれかに記載の電力制御装置。   In order to provide a resonant circuit with a first inductive element connected to the second lamp terminal to be connected in parallel with the lamp between the first lamp terminal and the second lamp terminal and to light the lamp during the start mode. The power control device according to any one of claims 2 to 8, further comprising a capacitor disposed on the surface. 各第1スイッチング素子と並列に配置されるコンデンサ素子をさらに備える請求項3に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 3, further comprising a capacitor element arranged in parallel with each first switching element. 各第1スイッチング素子がMOSFETを含み、コンデンサ素子が前記MOSFETの寄生容量を含む請求項10に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 10, wherein each first switching element includes a MOSFET, and a capacitor element includes a parasitic capacitance of the MOSFET. MOSFETの寄生容量と並列に接続された別のコンデンサをさらに備える請求項11に記載の電力制御装置。   The power control apparatus according to claim 11, further comprising another capacitor connected in parallel with the parasitic capacitance of the MOSFET. 各第1スイッチング素子は、バイポーラデバイスを含み、コンデンサ素子は、前記第1スイッチング素子と並列に接続された個別コンデンサを含む請求項10に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 10, wherein each first switching element includes a bipolar device, and the capacitor element includes an individual capacitor connected in parallel with the first switching element. 第1スイッチング素子の各々と並列をなすダイオード素子をさらに備える請求項3に記載の電力制御装置。   The power control apparatus according to claim 3, further comprising a diode element in parallel with each of the first switching elements. 第1スイッチング素子は、MOSFETを含み、ダイオード素子は前記MOSFETの寄生ダイオードを含む請求項14に記載の電力制御装置。   The power control apparatus according to claim 14, wherein the first switching element includes a MOSFET, and the diode element includes a parasitic diode of the MOSFET. MOSFETの寄生ダイオードと並列に接続された別のダイオード素子をさらに備える請求項15に記載の電力制御装置。   The power control device according to claim 15, further comprising another diode element connected in parallel with the parasitic diode of the MOSFET. 第1スイッチング素子はバイポーラデバイスを含み、ダイオード素子は各前記第1スイッチング素子と並列に接続されている個別ダイオードを含む請求項14に記載の電力制御装置。   The power control apparatus according to claim 14, wherein the first switching element includes a bipolar device, and the diode element includes an individual diode connected in parallel with each of the first switching elements. 高電源と低電源との間に直列に接続されている第1および第2ダイオードをさらに備え、前記第1ダイオードと前記第2ダイオードとの間の接続点は、第1誘導素子と第2誘導素子との間の接続点に接続されている請求項7に記載の電力制御装置。   First and second diodes are connected in series between a high power source and a low power source, and a connection point between the first diode and the second diode is a first inductive element and a second inductive element. The power control apparatus according to claim 7, wherein the power control apparatus is connected to a connection point between the elements. 電流を負荷に供給する方法であって、
通常動作モードで、完全/半ブリッジスイッチング回路を含む電力制御装置を経由して、低周波の制御される電流を前記負荷に供給する段階と、
ほぼゼロの電圧がスイッチング素子に加えられる時にだけ、前記完全/半ブリッジスイッチング回路の少なくとも1つのスイッチング素子の状態を切り換える段階
とを含む方法。
A method of supplying current to a load,
Supplying a low-frequency controlled current to the load via a power controller including a full / half-bridge switching circuit in a normal operating mode;
Switching the state of at least one switching element of the full / half-bridge switching circuit only when a substantially zero voltage is applied to the switching element.
負荷はランプを備え、完全/半ブリッジスイッチング回路は完全ブリッジスイッチング回路を備え、電力制御装置はランプ安定器を備える請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the load comprises a lamp, the full / half bridge switching circuit comprises a full bridge switching circuit, and the power controller comprises a lamp ballast. 完全ブリッジスイッチング回路の2対の対向する斜めのスイッチング素子に制御信号を与えて、前記スイッチング素子をオンおよびオフに選択的にする段階をさらに含み、それによって、
各対の第1スイッチング素子は、前記対の残りのスイッチング素子がオンであるときにだけ、ゼロ電圧スイッチングシーケンスによって、オンに切り換えられる請求項20に記載の方法。
Further comprising providing a control signal to two pairs of opposing diagonal switching elements of the full bridge switching circuit to selectively turn the switching elements on and off, thereby
21. The method of claim 20, wherein each pair of first switching elements is switched on by a zero voltage switching sequence only when the remaining switching elements of the pair are on.
2つの第1スイッチング素子間の接続点における電圧が所定の閾値電圧に達する時を決定する段階と、
前記閾値電圧に達したとき、前記第1スイッチング素子の1つをオンに切り換える段階
とをさらに含み、前記第1スイッチング素子は、完全ブリッジスイッチング回路内で直列に接続されている請求項20または21に記載の方法。
Determining when the voltage at the connection point between the two first switching elements reaches a predetermined threshold voltage;
The method further comprises turning on one of the first switching elements when the threshold voltage is reached, wherein the first switching elements are connected in series in a full bridge switching circuit. The method described in 1.
始動モード中共振回路によってランプを点灯させる段階をさらに含む請求項18〜20のいずれかに記載の方法。   21. A method according to any of claims 18 to 20, further comprising the step of lighting the lamp by a resonant circuit during start-up mode. 添付図面の図5〜7を参照して記載されているように構成され、配置されている装置。   An apparatus constructed and arranged as described with reference to FIGS. 5-7 of the accompanying drawings. 添付図面の図5〜7を参照して記載されている方法。   8. The method described with reference to FIGS.
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